Giornata in onore di Pier Giorgio Bizzeti
Professore Emerito
Cambiamenti di forma negli isotopi
leggeri del Bario:
il mio lavoro di Tesi con il Prof. Pier Giorgio
Caterina Michelagnoli
Sesto Fiorentino,
7 Aprile 2011
Come ho conosciuto il Prof. Pier Giorgio...
a.a. 2006-2007 : corso "Teoria formale delle reazioni nucleari"
a.a. 2007-2008 : corso "Struttura nucleare" (in parallelo corso
Prof. Giannatiempo)
6-7 Aprile 2008: (prima) visita ai Laboratori Nazionali di
Legnaro
(nel frattempo inizio il lavoro di Tesi...)
Giugno 2008: esperimento a LNL (test 120Ba)
Gennaio 2008: borsa di studio presso LNL
Aprile 2009: discussione tesi Laurea
(Gennaio 2009: inizio PhD @ Pd)
Dicembre 2010: test AGATA come polarimetro gamma
...
Come ho conosciuto il Prof. Pier Giorgio...
a.a. 2006-2007 : corso "Teoria formale delle reazioni nucleari"
a.a. 2007-2008 : corso "Struttura nucleare" (in parallelo corso
Prof. Giannatiempo)
6-7 Aprile 2008: (prima) visita ai Laboratori Nazionali di
Legnaro
(nel frattempo inizio il lavoro di Tesi...)
Giugno 2008: esperimento a LNL (test 120Ba)
Gennaio 2008: borsa di studio presso LNL
Aprile 2009: discussione tesi Laurea
(Gennaio 2009: inizio PhD @ Pd)
Dicembre 2010: test AGATA come polarimetro gamma
...
CONTINUA E PREZIOSISSIMA COLLABORAZIONE !!!!
Nuclei e modelli: a lezione di struttura
nucleare con il Prof. Pier Giorgio
“Still, a good model sometimes works well even where apparently
it is not valid. This is in contrast with bad models, which
are useless even where they are supposed to work”
I.Talmi,
“Simple model of complex nuclei”,
Harwood Ac. Publ. Gmbtt -pg. 3
Z
N
Nuclei e modelli: a lezione di struttura
nucleare con il Prof. Pier Giorgio
“Still, a good model sometimes works well even where apparently
it is not valid. This is in contrast with bad models, which
are useless even where they are supposed to work”
I.Talmi,
“Simple model of complex nuclei”,
Harwood Ac. Publ. Gmbtt -pg. 3
Z
Nuclei con N e Z pari,
A~120-130
N
Nuclei e modelli: a lezione di struttura
nucleare con il Prof. Pier Giorgio
“Still, a good model sometimes works well even where apparently
it is not valid. This is in contrast with bad models, which
are useless even where they are supposed to work”
I.Talmi,
“Simple model of complex nuclei”,
Harwood Ac. Publ. Gmbtt -pg. 3
Z
Nuclei con N e Z pari,
A~120-130
modelli
collettivi
N
"Sintomi" di collettività
all‟aumentare dei nucleoni di valenza
abbassamento delle energie
dei primi stati eccitati
aumento delle probabilità di
transizione ridotte
"Sintomi" di collettività
all‟aumentare dei nucleoni di valenza
abbassamento delle energie
dei primi stati eccitati
aumento delle probabilità di
transizione ridotte
I primi stati eccitati dei nuclei pari-pari sono ben descritti dai modelli collettivi
Modello algebrico (IBA,
Interacting Boson Approximation)
Modello geometrico (idrodinamico) di Bohr ("modello a goccia")
Equazione di Bohr e principali
strutture collettive
Modello geometrico (idrodinamico) di Bohr ("modello a goccia"):
superficie del nucleo (nel suo SR intrinseco –modi q.polari):
variabili dinamiche = β, γ e 3 angoli di eulero (orientazione SR intrinseco risp. a un SR inerziale)
Equazione di Bohr:
Equazione di Bohr e principali
strutture collettive
Modello geometrico (idrodinamico) di Bohr ("modello a goccia"):
superficie del nucleo (nel suo SR intrinseco –modi q.polari):
variabili dinamiche = β, γ e 3 angoli di eulero (orientazione SR intrinseco risp. a un SR inerziale)
nuclei sferici
nuclei deformati
Equazione di Bohr:
Nuclei sferici
 doppia chiusura di shell;
Nuclei deformati  aumento della
deformazione all‟aumentare dei nucleoni di
valenza (p/h fuori chiusura shell)
E(4+)/E(2+) vs A
nella regione degli isotopi leggeri del Ba
E(4+)/E(2+) vs A
nella regione degli isotopi leggeri del Ba
Transizione da forma sferica
ad assialmente deformata
(catene isotoniche)
Transizione di fase tra sforma sferica ed
assialmente deformata: il modello X(5)
Transizione di fase tra sforma sferica ed
assialmente deformata: il modello X(5)
Il Prof. Pier Giorgio nella ricerca dei nuclei al punto
critico di transizione di fase nella forma (1)
2001: Introduzione modello X(5) (F. Iachello, PRL 87 (2001) 052502)
2001: primo esempio X(5) nei nuclei reali, 152Sm (Z=62)
(R.F. Casten e N.V. Zamfir, PRL 87 (2001) 052503)
Il Prof. Pier Giorgio nella ricerca dei nuclei al punto
critico di transizione di fase nella forma (1)
2001: Introduzione modello X(5) (F. Iachello, PRL 87 (2001) 052502)
2001: primo esempio X(5) nei nuclei reali, 152Sm (Z=62)
(R.F. Casten e N.V. Zamfir, PRL 87 (2001) 052503)
2002: "secondo" esempio X(5) nei nuclei reali,
104Mo
(N=62)
Il Prof. Pier Giorgio nella ricerca dei nuclei al punto
critico di transizione di fase nella forma (2)
nuovo modello per la parametrizzazione dei gradi di libertà ottupolari e quadrupolari, per nuclei
vicini alla simmetria assiale; punto critico di transizione di fase tra oscillazioni armoniche
ottupolari e asimmetria assiale permanente (catena isotopica del Torio)
esempi:
224Ra, 224Th
P.G. Bizzeti e A.M. Bizzeti-Sona PRC77 (2008) 024320
150Nd, 152Sm
P.G. Bizzeti e A.M. Bizzeti-Sona PRC81 (2010) 034320
esempi: 224Ra, 224Th P.G. Bizzeti e A.M.
Bizzeti-Sona PRC77 (2008) 024320
150Nd, 152Sm
P.G. Bizzeti e A.M. Bizzeti-Sona
PRC81 (2010) 034320
E(4+)/E(2+) vs A
nella regione degli isotopi leggeri del Ba
Transizione da forma sferica
ad assialmente deformata
(catene isotoniche)
Isotopi leggeri del Bario vs X(5)
energie dei livelli
-energie dei primi stati eccitati di 120,122,124Ba
compatibili con le predizioni X(5)
-energia dello stato 02+ in 124Ba consistente
con le predizioni X(5)
R. F. Casten and N. V. Zamfir, PRL87, 052503 (2001)
Isotopi leggeri del Bario vs X(5)
probabilità di transizione E2???
Molti nuclei in accordo con le predizioni X(5) per quanto riguarda le energie,
non lo sono in termini di B(E2) ("sonda" più sensibile ai dettagli delle funzioni
d‟onda degli stati nucleari coinvolti nella transizione)
[R.M. Clark et al., Searching for X(5) behavior in nuclei, PRC68 (2003) 037301]
Isotopi leggeri del Bario vs X(5)
probabilità di transizione E2???
Molti nuclei in accordo con le predizioni X(5) per quanto riguarda le energie,
non lo sono in termini di B(E2) ("sonda" più sensibile ai dettagli delle funzioni
d‟onda degli stati nucleari coinvolti nella transizione)
[R.M. Clark et al., Searching for X(5) behavior in nuclei, PRC68 (2003) 037301]
122Ba
proposto come nucleo X(5) (in base alle energie dei primi stati eccitati)
in C. Fransen et al., PRC69, 014313 (2004)
esperimenti a LNL per verificare il carattere X(5) di
122Ba
e 124Ba
122,124Ba:
X(5) o non X(5)?
2 esperimenti @ LNL (Giugno-Luglio 2005)
108Cd(16O,2n) 122Ba
(fusione-evaporazione)
111Cd(16O,3n) 124Ba
misura con target spesso
 ricerca banda sullo stato 02+
?
(Ekin ~8MeV → β=v/c~0.01)
misura di vite medie con RDDS
(Recoil Distance Doppler Shift)
 determinazione delle probabilità di
transizione ridotta E2
esperimenti @ LNL (Giugno-Luglio 2005)
apparato sperimentale
Rivelazione radiazione γ:
GASP (GAmma SPectrometer)
40 HPGe+AC raggruppati in 7 anelli (4π)
εriv~0.14%
FWHM~2.3 keV
@ 1.3 MeV
Per la misura RDDS, target e assorbitori sono
stati montati nel plunger del gruppo di Colonia:
17 distanze tra bersaglio e
assorbitore, d~1.5-1400 µm
The Cologne Symposium
P.G. Bizzeti et al., in Proceedings of the 13th International
Symposium on Capture Gamma-Rays and Related Topics,
Cologne, 2008, edited by A. Blazhev, J. Jolie, N. Warr and A.
Zilges (AIP Conf. Proc. 1090, Melville, 2008) p. 352
The Cologne Symposium
The Cologne Symposium
Gli isotopi leggeri del Bario ancora
incuriosiscono il Prof. Pier Giorgio
Quanto ottenuto per 122Ba ci ha spinto a indagare la struttura del
l‟ evoluzione del 122Ba in funzione del momento angolare
124Ba
e
mio lavoro di tesi!!!
Proposta di esperimento e test experiment per il 120Ba
purtroppo non (ancora!?) approvato
Misure di vite medie con RDDS
(Recoil Distance Doppler Shift)
Misure di vite medie con RDDS
(Recoil Distance Doppler Shift)
Misure di vite medie con RDDS
(Recoil Distance Doppler Shift)
Misure di vite medie con RDDS
(Recoil Distance Doppler Shift)
Misure di vite medie con RDDS
(Recoil Distance Doppler Shift)
!
nella „vita reale‟:
side feeding, de-orientation ...
E‟ necessario utilizzare tecniche
di analisi avanzate per eliminare i contributi
degli effetti sistematici...
Analisi dei dati RDDS con il Differential Decay Curve Method* (DDCM):
(esempio) vita media del livello 41+
spettri in coincidenza con la
parte shifted di una
transizione che alimenta
direttamente il livello di
interesse
* A. Dewald et al., Z. Phys. A344 (1989) 163
Analisi dei dati RDDS con il Differential Decay Curve Method* (DDCM):
(esempio) vita media del livello 41+
spettri in coincidenza con la
parte shifted di una
transizione che alimenta
direttamente il livello di
interesse
IS
Iu , Is transizione di
diseccitazione diretta
IU
media della tau-curve nella
regione di sensitività
* A. Dewald et al., Z. Phys. A344 (1989) 163
Variante al DDCM introdotta dal Prof. Pier Giorgio
Per dati sperimentali al limite della
regione di senstitività:
valore di τ indipendente dai dettagli della
distribuzione di velocità
Così concludendo su 122,124Ba...
Così concludendo su 122,124Ba...
vite medie ottenute con tecnica DSAM per spin medio-alti in 122Ba
(C. Michelagnoli et al., LNL Annual Report 2008 (2009) 17)
Così concludendo su 122,124Ba...
All‟ aumentare del momento angolare divengono
rilevanti gli effetti delle forze di inerzia sugli stati
di singola particella nel potenziale rotante
vite medie ottenute con tecnica DSAM per spin medio-alti in 122Ba
(C. Michelagnoli et al., LNL Annual Report 2008 (2009) 17)
Così concludendo su 122,124Ba...
All‟ aumentare del momento angolare divengono
rilevanti gli effetti delle forze di inerzia sugli stati
di singola particella nel potenziale rotante
vite medie ottenute con tecnica DSAM per spin medio-alti in 122Ba
(C. Michelagnoli et al., LNL Annual Report 2008 (2009) 17)
si è deciso che davvero mi potevo laureare...
La mia Tesi di Laurea
Indice:
1. Struttura dei nuclei con
A~120-130: modelli
collettivi e transizioni di
fase
2. Misure di vite medie
3. Determinazione delle
vite medie di stati
eccitati della sequenza
fondamentale del 122Ba
e del 124Ba
4. Discussione dei risultati
sperimentali e confronto
con i modelli
prima della proclamazione...
28 Aprile 2009
prima della proclamazione...
dopo...!
28 Aprile 2009
Dear Prof. Pier Giorgio Bizzeti,
I regret that I could not come to your special workshop so please accept my
hearty compliments transmitted via Caterina.
It was always a great pleasure and honor for me to collaborate with you and
your wife. Nuclear structure and Florence is unsolvable bonded with the
name Bizzeti. I know you as passionate physicist with outstanding
capabilities in the field of experimental nuclear physics as well as in nuclear
theory and you often came up with new bright new ideas.
For example: Once I thought it would be a nice idea to be able to use gas
targets in plunger like lifetime experiments. But then I had to realize that the
idea was not new and it was you who published it long before I started my
activities in the lifetime business.
Dear Pier Giorgio, I gratefully remember many successful experiments which
we could perform in Legnaro and also in Cologne. Let me wish you and your
wife health and an enjoyable future. I am sure Physics will still be part of your
future life.
Best regards
Alfred Dewald
Il Prof. Pier Giorgio si rivolge ai giovani ricercatori
alla cerimonia di consegna dei riconoscimenti accademici
Grazie Prof. Pier Giorgio!
(dal Notiziario dell‟Università di Firenze, Marzo 2011)
"...alcuni passaggi, tradotti un po' liberamente:
La speranza è una bambinetta da nulla, che è venuta al mondo a Natale
dell'anno scorso e gioca ancora col vecchio gennaio.
Eppure è lei che attraverserà i mondi, questa bambinetta da nulla.
Ella sola attraverserà i mondi, guidando tutti gli altri.
È lei, la piccola speranza, quella che sempre comincia.
Ma sta a noi far sì che questa speranza non venga trovata bugiarda.
Charles Péguy"